Повышенной проводимости

При лавинно-стримерном механизме на развитие пробоя существенно влияет совместное действие поля пространственного заряда лавины и фотоионизация в объеме газа. Благодаря этим вторичным процессам электронная лавина создает повышенную концентрацию носителей заряда, которая достаточна для непосредственного преобразования ее в стример - канал с повышенной проводимостью газа. Стример иредставляет собой скопление ионизированных частиц, сильно превосходящее лавину по степени ионизации. После распространения стримеров (отрицательного и положительного) на весь межэлектродный промежуток происходит пробой газа. Рассмотрим этот процесс подробнее.

Резкое снижение Епр имеет место и при загрязнении жидкости влажными органическими волокнами (бумагой, текстилем), поскольку такие волокна способны образовывать мостики, обладающие повышенной проводимостью. Если мостик соприкасается с одним из электродов, то он служит игловидным продолжением этого электрода, в результате чего уменьшается межэлектродное расстояние и возрастает неоднородность поля. В случае "сухих" волокон мостики имеют высокое сопротивление и в меньшей мере влияют на Епр жидкости.

Диэлектрик конденсатора должен обладать высокой электрической прочностью и диэлектрической проницаемостью, малыми потерями и должен образовывать тонкие пленки без дефектов (сквозной пористости и участков с повышенной проводимостью), обладать хорошей адгезией к металлам обкладок, быть устойчивым к температурным воздействиям на всех этапах изготовления микросборки, обладать минимальной гигроскопичностью. От всех этих свойств диэлектрика зависит надежность конденсатора.

тродной области катода будут накапливаться захваченные ловушками электроны и возникнет область отрицательного объемного заряда. Из-за неоднородной структуры диэлектрика эта область распадается на совокупность микроострий или каналов, обладающих повышенной ' проводимостью. Ток утечки при деградации диэлектрика затвора распространяется преимущественна по таким каналам. В окрестностях канала выделяется избыточное тепло, а градиент тянущего поля возрастает гго мере прорастания канала к аноду. В результате в окрестностях канала создаются благоприятные условия для развития термо- и электродиффузии. У некоторых диэлектриков коэффициент диффузии продуктов реакции на границе металл-диэлектрик ^)2 монотонно увеличивается во времени, вызывая быстрый отказ прибора. Для большинства npn6qpOB ?D2 зависит от интенсивности межатомной связи в молекуле окисла, глубины захвата электронов на ловушках и диффузионной активности металлического электрода-затвора. Пэследняя уменьшается с ростом температуры плавления металла и высотой потенциального барьера на границе с диэлек-Три.КОМ. Таким образом, время наработки до отказа 12, обусловленное деградацией окисла за счет прорастания микроканалов и развития диффузии в их окрестностях, может быть определено по формуле

По мере продвижения канала лидера под действием создаваемого им электрического поля в земле происходит смещение зарядов, причем заряды, противоположные по знаку зарядам лидера (обычно это положительные заряды), стремятся расположиться как можно ближе к головке лидерного канала. В случае однородного грунта эти заряды скапливаются непосредственно под лидерным каналом. Если грунт неоднородный и основная его часть обладает большим удельным сопротивлением, заряды сосредоточиваются в участках с повышенной проводимостью (реки, грунтовые воды). При наличии заземленных возвышающихся объектов (молниеотводы, дымовые

На первых стадиях развития лидерного канала напряженность электрического поля на его головке определяется собственными зарядами лидера и находящимися под облаком скоплениями объемных зарядов. Траектория движения лидера не связана с земными объектами. По мере опускания лидера все большее влияние начинают оказывать скопления зарядов на земле и возвышающихся объектах. Начиная с определенной высоты головки лидера (высота ориентировки), напряженность поля по одному из направлений оказывается наибольшей, и происходит ориентирование лидера на один из наземных объектов. Естественно, что при этом преимущественно поражаются возвышающиеся объекты и участки земли с повышенной проводимостью (избирательная поражаемость).

с повышенной проводимостью. В последнем случае краевой эффект сглаживается повышенной поверхностной утечкой. Примеры форм образцов, обеспечивающих пробой в практически однородном поле, показаны на 1-9. Сферические выточки в образцах дают условия пробоя практически

Из всех видов механической нагрузки фарфор лучше всего выдерживает сжимающие усилия, хуже всего ударную нагрузку, как видно из данных табл. 3-16, в которой приведены параметры фарфора в сравнении с высоковольтной стеатитовой керамикой; все параметры, приведенные в табл. 3-16, получены на образцах, показанных на 3-73. Как видно из табл. 3-16, электрические параметры фарфора сильно зависят от температуры. Это объясняется наличием в черепке фарфора большого количества полевошпатового стекла с повышенной проводимостью за счет наличия легкоподвижных ионов щелочных металлов, особенно натрия, ионы которого имеют меньший радиус, чем ионы калия. Это иллюстрируется 3-74.

истоком и стоком, обогащается дырками. Это приводит к образованию канала с повышенной проводимостью, по которому проходит ток стока. С увеличением отрицательного потенциала затвора сопротивление индуцированного канала уменьшается и ток стока возрастает, что отражено на стоковой вольт-амперной характеристике 3.28,6.

При изменении направления внешнего электрического поля возникает режим обогащения, так как дырки притягиваются к поверхности и образуют обогащенный слой, где их концентрация выше концентрации акцепторов. Обогащенный слой характеризуется повышенной проводимостью, он экранирует полупроводник от внешнего поля. Глубину проникновения поля и толщину обогащенного слоя LD определяют по (1.38).

Контактная металлокерамика. При больших токах, и напряжениях контакты, подвергаясь термическому действию дуги, быстро разрушаются; контакты из сплавов - нередко привариваются друг к другу и оказываются недостаточно износоустойчивыми. Поэтому такие контакты, как правило, выполняют из металлокерамики; она представляет собой механическую смесь двух фаз — тугоплавкой с относительно низкой проводимостью и легкоплавкой с высокой проводимостью.. Если под влиянием дуги вторая фаза переходит в жидкое состояние, то вытекание ее не происходит, так как она удерживается в порах тугоплавкой фазы капиллярными силами. Металлокерамику получают главным образом спеканием смеси металлических порошков. Широко применяются металлокерамические материалы на основе серебра в сочетании с другими металлами и различными окислами. Металлокерамика серебро-никель .мало подвержена эрозии, обладает пластичностью и устойчивостью конта'ктного сопротивления. Последнее обстоятельство обусловлено тем, что оксидная пленка на никеле защищает металл от дальнейшего окисления. Между контактами обеспечивается низкое переходное сопротивление, так как окислы серебра и никеля при температуре дуги не образуют стекловидных пленок на поверхности. Кроме того, композиция обладает по сравнению с серебром повышенной твердостью и износоустойчивостью. При содержании в сплаве 70% Ag р = 0,025 ом -мм^/м. Металлокерамика серебро-окись кадмия отличается способностью к гашению дуги. Уже .при 900° С начинается разложение окиси кадмия; газообразные продукты разложения способствуют, гашению дуги («выдувают» дугу). Вместе с тем окись кадмия отличается от аналогичных окислов повышенной проводимостью; на поверхности металлокерамики при нагрё-

г— слой, обогащенный носителями заряда (слой повышенной проводимости или антизапирающий слой);

Таким образом, пока первая лавина вырастает, скажем, на длину малой стрелки АВ (4.20), намечающийся канал повышенной проводимости газа, т. е. стример, распространяется на длину большой стрелки CD.

Механизм пробоя внутренней изоляции, состоящей из комбинации нескольких диэлектриков, при кратковременном приложении напряжения весьма сложен. Он может быть различным в зависимости от длительности воздействия напряжения, от свойств отдельных диэлектриков и распределения этих диэлектриков по объему изоляции, а также в зависимости от температурных условий и конфигурации электрического поля. Для внутренней изоляции, как и для отдельных диэлектриков, различают два вида пробоя: электрический и тепловой. При электрическом пробое образование и быстрое размножение подвижных заряженных частиц в изоляции происходит непосредственно под действием сильного электрического поля. В случае теплового пробоя электрическое поле обусловливает сильный разогрев изоляции за счет диэлектрических потерь до теплового разрушения, которое сопровождается переходом в состояние повышенной проводимости.

При ударах молнии в объекты с плохой проводимостью (деревянные опоры, деревья, кирпичные здания и др.) могут возникать серьезные разрушения. Это связано с тем, что ток молнии преимущественно проходит по путям повышенной проводимости, которые обычно возникают во внутренних частях объекта благодаря его увлажнению. За счет нагревания и испарения влаги током молнии внутри объекта происходит резкое увеличение давления, которое и приводит к его разрушению.

в машине с гладким магнитопроводсм статора по п. «б» ( 20-6), т. е. ра ~ Pi зон (ПРИ Pi ::= 1 и ро = 2 число зон 2 ± 1 = 3 или 1). Для образования такого количества зон повышенной проводимости необходимо, чтобы числа зубцов статора и ротора отличались на (р2± р^, т. е.

зубец ротора смещается по отношению к соседнему зубцу статора на угол (yzs — Yz-i). следующий зубэц ротора по отношению к следующему зубцу статора — на угол 2 (у^3 — Yz-t) и т- Д- Для того чтобы попасть в центр соседней зоны повышенной проводимости, например зоны 32, нужно сместиться па угол 2л/(р2 ± рг) или на Z4/(p2 ± Pi) зубцов ротора. При этом, поскольку в центре зоны 32 зубец ротора должен снова совпасть с зубцом статора, смещение этого зубца ротора по отношению к зубцу статора

Гигроскопичность диэлектриков зависит от их структуры и состава. Неполярные органические диэлектрики, например парафин, полиэтилен, полипропилен, обладают очень малой гигроскопичностью, почти не поглощают влаги из воздуха и даже при длительном пребывании во влажной среде сохраняют хорошие диэлектрические свойства. Полярные диэлектрики обладают обычно большей гигроскопичностью, причем закрепление полярных молекул воды около полярных групп молекул диэлектрика замедляет поглощение влаги и равновесное состояние (предельное влагопоглоще-ние) наступает в них за большее время, чем у неполярных. Некоторые вещества, поглощая влагу, образуют с ней твердый коллоидный раствор — набухают. У таких диэлектриков (например, целлюлозные материалы) влагопоглощение может быть очень большим и вызывать сильное ухудшение электрических параметров. Наличие в диэлектриках водорастворимых составных частей и солей повышает их гигроскопичность. Многие неорганические диэлектрики, обладающие плотной структурой, например стекло, непористая керамика, практически не обнаруживают объемного поглощения воды. Проникновение влаги в диэлектрик может происходить через имеющиеся в нем поры. По своему характеру пористость может быть открытой в виде каверн на поверхности; закрытой — в виде внутренних воздушных пустот, не сообщающихся с окружающей средой; сквозной — в виде каналов, пронизывающих диэлектрик насквозь. Наибольшее влияние на электрические параметры оказывает влага, попадающая в сквозные поры. Конденсируясь на их стенках, вода образует сплошные пленки повышенной проводимости. Имеют значение и размеры пор, которые могут быть разными: от макроскопических до субмикроскопических размером (5—10)-10~8 см.

в машине с гладким магнитопроводом статора по п. «б» ( 20-6), т. е. ра — Pi зон (ПРИ Pi = 1 и р3 = 2 число зон 2 ± 1 = 3 или 1). Для образования такого количества зон повышенной проводимости необходимо, чтобы числа зубцов статора и ротора отличались на (ps±pi), т. е.

Действительно, в центре зоны повышенной проводимости, например в зоне 3± по 20-7, зубец ротора располагается напротив зубца статора (или паз ротора напротив паза статор.а). Соседний

зубец ротора смещается по отношению к соседнему зубцу статора на угол (vzs — Jzt), следующий зубец ротора по отношению к следующему зубцу статора — на угол 2 (yZ3 — TzJ и т. д. Для того чтобы попасть в центр соседней зоны повышенной проводимости, например зоны 32, нужно сместиться на угол 2я/(р2 ± рх) или на Z4/(p2 ± р^ зубцов ротора. При этом, поскольку в центре зоны 33 зубец ротора должен снова совпасть с зубцом статора, смещение этого зубца ротора по отношению к зубцу статора

Зависимость взаимной индуктивности L12 от угла поворота ротора получается качественно такой же, как у машины по 20-6. Однако взаимная индуктивность изменяется почти синусоидально, а угловой период ее изменения равен угловому периоду зубчатости ротора Yz4- Заметим, что при смещении ротора на одно зубцовое деление или на угол Y/4 °си зон повышенной проводимости поворачиваются на угол 2л /(ра ± PJ) и зоны снова занимают исходноз положение (зона 3i занимает место зоны Зг и т. д.). Таким образом, зоны повышенной проводимости вращаются быстрее ротора в